| 研究課題/領域番号 |
16206038
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所 |
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研究代表者 |
小野 行徳 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主任研究員 (80374073)
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| 研究分担者 |
高橋 庸夫 北海道大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (90374610)
猪川 洋 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (50393757)
藤原 聡 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 主幹研究員 (70393759)
西口 克彦 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 研究主任 (00393760)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2007
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| キーワード | 電子デバイス・機器 / マイクロナノデバイス / 少数電子デバイス / 単一ドーパント / ドーパントエンジニアリング |
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| 研究概要 |
近年、半導体の微細加工技術の発展により、微小領域に閉じこめられた電子の帯電エネルギーを利用した単一電子の操作技術が注目されている。同技術は、いわゆる人工原子(artificial atom)や人工分子(artificial molecule)を利用するものであり、その応用分野は、集積回路、センサー、電気計測分野の標準器、レーザー、量子コンピュータ等非常に広い。我々のゴールは、人工原子ではなく、半導体中の「真の原子」(true atom)を用いた、まったく新しい単一電子操作技術を確立することにある。本申請に関する研究は上記ゴールを目指した第一ステップであり、「真の原子」としてはシリコン中に導入されたドナーを用いる。特に、単一ドナーの検出と、単一ドナー電子の捕獲放出手法の確立を目指す。
これまでの膨大なドーパントに関する技術蓄積と応用上の波及効果を考えると、単一ドナーの制御はシリコンを用いて行うことが望ましい。本研究では、ドーパントとしてシリコン中での挙動が古くからよく研究されているリン、ボロンを主に取り上げた。チャネル中にドーパント(リンまたはボロン)を多量に含むマクロなサイズのMOSトランジスタのフリーズアウト状態からの強電界下でのイオン化現象を調べ、電界による荷電制御が可能であることを示した。また、ナノトランジスタにおいて、単一のボロンの検出に成功した。これらの結果は、本研究課題の主要目的であり、したがって、本研究の目的は達成されたと考えて良い。
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